基于51单片机的高精度红外测温系统设计,非接触式测温设计。
上传时间: 2013-05-19
上传用户:hanli8870
温度的测量在工业领域最为常见,随着电子技术、计算机技术的飞速发展,对现场温度的测量也由过去的模拟刻度温度计、指针温度计向数字显示的智能温度计发展,而且,对测量的精度要求也越来越高。目前,尽管市场上也有高精度的温度测量仪,但一般价格都很昂贵。传统的8位单片机已经越来越不能适应日渐复杂的应用需求。友好的交互界面、网络互联功能、智能化的软件、高效的数据处理几乎成了智能化系统的共同需求。随着嵌入式系统的迅猛发展,这种应用系统正逐步取代传统的以PC为中心的应用,成为未来智能化仪表中的主力军。本文立足于设计一种通用性强的测温系统,可以在软硬件两方面适应多种测温元件,为系统日后升级带来方便。 本论文以对通用Linux操作系统在32位ARM微处理器上进行移植并对其实时性进行了改造。研制了铂热电阻高精度温度监测系统,阐述了其具体技术指标及相关实现方法。系统以S3C2410为硬件核心,开发了主板及数据采集调理电路。构建了以微处理器S3C2410、闪存FLASH、存储器SRAM、A/D、键盘、显示器为一体的温度监测的硬件平台。在此硬件平台上嵌入RT—Linux嵌入式实时操作系统,构建系统的多任务管理,最终完成了本课题的设计开发。
上传时间: 2013-06-07
上传用户:ghostparker
目前,大多数嵌入式自动化系统都以MCU为核心,与监测、伺服、显示等仪器、设备配合实现一定的功能。现场信息往往止步于“现场”,嵌入式自动化系统从而成为了“信息孤岛”,因而制约了其本身的发展。要实现大规模的信息集成、综合实施自动化,就需要一种能在工业现场环境下运行、可靠性高且实时性好的通信系统,形成工业现场的底层网络,完成现场自动化设备之间的多点通信。 Ethernet(以太网)和CAN-bus(控制器局域网)分别是目前全球应用最为广泛的国际互联技术和开放式现场总线。随着测控技术与网络技术日益紧密的结合,测控系统接入互联网已经成为大势所趋,这也促成了近年来嵌入式网络技术的飞速发展。以太网技术正在迅猛发展,将其应用到工控领域,可以达到降低成本,简化结构等成效。随着技术的发展以及实际的需要,将两者结合无疑会为控制领域的飞速发展带来巨大的原动力。本文设计了一种以ARM7处理器为核心的高性能嵌入式CAN-Ethernet网关,可以用来实现监控设备和现场设备之间稳固、简洁的互连通信,完成对大规模现场设备的实时测控。 本文具体的研究内容如下: 1)以LPC2290为主控MCU的CAN-Ethernet互连系统的设计思想以及整体结构设计; 2)CAN-Ethernet互连系统转换电路及外围接口电路设计,MCS-51单片机与MCP2510实现CAN总线通信; 3)μC/OS-Ⅱ操作系统在LPC2290上的移植以及互连系统应用软件设计实现与探讨; 4)CAN-Ethernet互连系统核心交换模块的设计; 5)使用HTTP协议实现Web服务的功能,并通过Web页面实现对现场设备的远程测控。
上传时间: 2013-08-06
上传用户:夜月十二桥
近年来,嵌入式Internet远程测控系统已成为计算机控制领域一个重要组成部分,它将计算机网络、通信与自动控制技术相结合并成为新兴的研究热点。通过嵌入式Internet控制系统,用户只要在有网络接入的地方,就可以对与网络连接的任何现场设备进行远程测控。嵌入式系统可以根据应用进行软硬件的定制,特别适用于对成本、体积、功耗有严格要求的各种远程测控设备。该项技术的研究具有广阔的应用前景。 嵌入式Web远程监控不同于以往的C/S和B/S网络监控技术,它通常采用嵌入式系统作为Web服务器,使得系统的成本大大降低,且设备体积小巧,便于安装、易于维护,安全可靠,此技术自问世以来得到了业界的广泛关注,各式各样的解决方案和实现方式层出不穷。 本文提出了一种基于ARM的嵌入式网络控制系统。该系统以嵌入式Boa服务器作为远程信号的传输平台。首先对网络的系统结构和工作原理作了详细介绍,然后对嵌入式网络控制系统的实现作了深入的探讨和研究。 整个嵌入式网络控制系统主要划分为三个部分:嵌入式网络控制系统硬件设计;嵌入式网络控制器的软件设计;嵌入式网络控制系统Web服务器实现。系统选用主流的ARM微处理器LPC2210作为系统主控制器,并根据需要给出了具体的硬件电路设计,包括:存储器接口电路、网络接口电路、串行通信接口电路以及信号调理电路设计。鉴于μ Clinux对ARM技术的有力支持,且μ Clinux具有内核可裁减、网络功能强大、低成本、代码开放等特点,通过对μ Clinux的裁减、配置和编译,成功地将μ Clinux移植到LPC2210中。然后完成设备驱动开发、嵌入式网络控制系统Boa服务器的构建及系统应用开发。 该嵌入式网络控制系统融合监控网与信息网,实现了远程分布式测控和通讯。系统稳定性高、实时性好、性价比高,具有广泛的应用价值,适用于工业、交通、电力、能源等众多控制领域。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:xc216
近年来,嵌入式Internet远程测控系统已成为计算机控制领域一个重要组成部分,它将计算机网络、通信与自动控制技术相结合并成为新兴的研究热点。通过嵌入式Internet控制系统,用户只要在有网络接入的地方,就可以对与网络连接的任何现场设备进行远程测控。嵌入式系统可以根据应用进行软硬件的定制,特别适用于对成本、体积、功耗有严格要求的各种远程测控设备。该项技术的研究具有广阔的应用前景。 嵌入式Web远程监控不同于以往的C/S和B/S网络监控技术,它通常采用嵌入式系统作为Web服务器,使得系统的成本大大降低,且设备体积小巧,便于安装、易于维护,安全可靠,此技术自问世以来得到了业界的广泛关注,各式各样的解决方案和实现方式层出不穷。 本文提出了一种基于ARM的嵌入式网络控制系统。该系统以嵌入式Boa服务器作为远程信号的传输平台。首先对网络的系统结构和工作原理作了详细介绍,然后对嵌入式网络控制系统的实现作了深入的探讨和研究。 整个嵌入式网络控制系统主要划分为三个部分:嵌入式网络控制系统硬件设计;嵌入式网络控制器的软件设计;嵌入式网络控制系统Web服务器实现。系统选用主流的ARM微处理器LPC2210作为系统主控制器,并根据需要给出了具体的硬件电路设计,包括:存储器接口电路、网络接口电路、串行通信接口电路以及信号调理电路设计。鉴于μ Clinux对ARM技术的有力支持,且μ Clinux具有内核可裁减、网络功能强大、低成本、代码开放等特点,通过对μ Clinux的裁减、配置和编译,成功地将μ Clinux移植到LPC2210中。然后完成设备驱动开发、嵌入式网络控制系统Boa服务器的构建及系统应用开发。 该嵌入式网络控制系统融合监控网与信息网,实现了远程分布式测控和通讯。系统稳定性高、实时性好、性价比高,具有广泛的应用价值,适用于工业、交通、电力、能源等众多控制领域。
上传时间: 2013-06-13
上传用户:牛津鞋
洗衣机液位传感器是模糊洗衣机和全自动洗衣机重要零部件,负责控制洗衣机的水位。洗衣机水位的精确控制对洗衣机在节水、节能和减少洗涤时间方面起到重要作用。 洗衣机液位传感器出厂时需要调整传感器的调整螺母,使传感器的输出满足设计要求,传感器的调整精度和调整速度直接关系到传感器的生产质量和生产效率。 液位传感器生产厂家对传感器的调整的传统方法为人工升压、人工调整。人工调整一次只能调整一个,生产效率极低;调整过程中含有较多人为因素,调整方法因人而异,很难对调整精度进行有效管理;不能记录并反馈批次传感器的质量情况,较难实现对传感器生产质量的监控;工人的培养周期较长、培养成本高。 为此开发一套液位传感器自动检验调整系统。该系统以PC机作为核心的上位机和16个以ARM为核心的下位机,上位机负责协调整个系统工作、气室气压控制、记录和处理调整数据。下位机是一个测控系统,负责对传感器测量和调整。上位机与下位机通过CAN总线通信。 论文介绍了液位传感器的原理;介绍了基于PC机的气室气压控制模块的设计并针对系统特点设计了改进PID算法;对于下位机部分,研制了ARM主控模块、测频模块、步进电机控制模块、CAN总线模块并设计了新的测频方法、以及传感器调整算法。最后介绍了系统的自检与调试。 系统一次能调整16个传感器,生产效率大大提高;自动调整排除人工调整的人为因素,调整精度提高;PC机能记录传感器的调整数据,分析批次传感器的质量,从而达到对传感器生产质量的控制。
上传时间: 2013-07-19
上传用户:heart520beat
本课题源于空中机器人大赛参赛项目。针对比赛要求,提出了一种基于ARM的低成本、高性能的嵌入式微小无人机飞行控制系统的整体方案,并由此展开了一系列的研究工作。 本文的重点是飞行控制系统的姿态确定系统设计和飞行控制系统的硬件设计及实现。 本文首先回顾了国内外微小无人机发展历程,介绍了其研究现状,并指出了微小无人机的发展趋势。根据需求设计了低价位、高性能的嵌入式微小无人机飞行控制系统的整体方案。 设计了低成本、低功耗的微小无人机的姿态确定系统方案,利用姿态四元数、龙格库塔法、高斯牛顿法和扩展卡尔曼滤波器估计出系统的姿态矩阵;对姿态确定方案进行了仿真。 设计了基于ARM的飞行控制系统的硬件部分,包括电源及复位电路,UART、SPI、JTAG等接口电路,PWM信号发生电路,A/D采样电路及前置电路,光电耦合电路等;完成了整个飞控系统PCB板制作以及对所设计电路的调试工作,使得系统运转正常。 最后针对本文设计的硬件平台进行了启动代码等系统底层软件的编写和调试,建立了系统的启动环境。
上传时间: 2013-06-03
上传用户:kgylah
嵌入式系统是一种将底层硬件、实时操作系统和应用软件相结合的专用计算机系统,在经济社会和人们的日常生活中得到了越来越广泛的应用。嵌入式系统的研究与开发已成为现代电子领域的重要研究方向之一。嵌入式实时操作系统是嵌入式系统应用软件开发的支撑平台,网络化是主要趋势之一。 μC/OS-Ⅱ作为一种新兴的嵌入式实时操作系统,以其免费公开源码、面向中小型应用、可抢占、多任务以及较好的移植性等突出特点,在各类嵌入式设备中得到广泛应用。然而,μC/OS-Ⅱ内核中不支持TCP/IP协议栈,因而无法适应嵌入式设备网络化的需要。本文的主要目标是:在计算资源严重受限的条件下,研究使嵌入式系统支持TCP/IP协议的策略及其实现方法。 本课题以实验室现有的Samsung S3C44BOX芯片为核心的ARM开发板作为硬件平台,分析了ARM7TDM[内核的特点及S3C44BOX的结构。在详细分析实时操作系统μC/OS-Ⅱ及其内核原理的基础上对其进行适当的改进并成功移植到ARM硬件平台上。针对μC/OS-Ⅱ内核不支持TCP/IP协议栈的问题,引进了嵌入式TCP/IP协议uIP,将其应用到μC/OS-Ⅱ上,成为μC/OS-Ⅱ的网络服务模块,实现了对μC/OS-Ⅱ的网络功能的扩充,并在uIP基础上编写了相关的网络驱动程序。最后,本课题设计了基于HTTP协议的嵌入式Web服务器和基于TFTP协议的远程文件传输,从而使网络远程监控测量和在线程序的更新下载成为现实。 本课题经过数月的软硬件的设计和调试,已实现了最初的设计目标。测试结果表明:移植到ARM处理器上的μC/OS-Ⅱ内核可以成功实现对任务的调度;对μC/OS-Ⅱ内核扩充的TCP/IP协议——uIP可正常运行:嵌入式Web服务器和远、程文件传输在实验室局域网中的稳定运行,更加证明了本课题的成功性。
上传时间: 2013-05-17
上传用户:LSPSL
多普勒计程仪是根据声波在水中的多普勒效应原理而制成的一种精密测速和计算航程的仪器,它是船用导航设备的重要组成之一。针对于多普勒计程仪的核心问题——频率估计,本文提出了一种基于FPGA实现的多普勒测频方案,它具有抗干扰能力强、运算速度快等特点。本论文主要是围绕系统的测频方案的设计与实现展开的。 本文主要研究工作包括:设计和调试基于FPGA的多普勒测频系统的硬件电路;通过对测频算法的研究,采用VHDL语言设计和实现系统的测频算法和其它接口控制程序,并通过软件仿真,测试设计的正确性。 测频系统的硬件电路设计是本论文工作的主要部分之一,也是基于FPGA的多普勒测频系统的核心部分。整个系统以FPGA作为主处理器,完成系统中所有的数字信号处理和外围接口控制,同时,基于FPGA丰富的片内可编程逻辑资源和外部I/O资源,系统还扩展了丰富的通信接口(UART、USB和以太网接口)和显示电路(LCD和LED),使系统便于与PC机进行数据交换和控制。 系统的软件实现是本文工作的另一重要部分。本文通过对测频算法的研究,完成了基于VHDL实现的过零检测法和FFT算法,同时也实现了对接收机信号的自动增益控制、信号采集和与计算机的通信功能等。
上传时间: 2013-04-24
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电梯群控系统是一种控制三台或以上电梯的控制系统,旨在提高对电梯乘客的服务质量并减少成本,如:电梯的功耗。目前大多数的电梯群控系统采用的是“大厅呼叫指派”的方法来指派电梯去响应乘客的呼梯。在这种方法中,电梯群控系统将根据目前建筑内的客流量来选择最合适的电梯。在充分研究了当前普遍应用的电梯群控算法后,本文提出了一种基于模糊算法的电梯群控算法,该算法可根据不同的客流量模式对整个建筑中的电梯群进行派梯策略的调整,并在此基础上,加入了经验调整参数,使该算法增加了记忆调整功能。 本文在Matlab上对改进的算法进行了相关建模验证。验证结果表明,相比只是应用类似模糊算法的电梯群控算法,本算法对于客流量模式相对稳定的大型写字楼等对群控系统要求比较严格的楼宇更为适用,即拥有更好的应用前景。 本文还对所提出的算法在工程上采用FPGA进行应用做了一定的研究。在用C程序建立该算法的基础上采用了在Xilinx VirtexII Pro开发板上运行MicroBlaze软IP核的方法对该算法进行了调试并运行成功。得到的运行结果与用Matlab验证的结果一致。证明了该算法在工程上的可应用性。
上传时间: 2013-07-02
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